Rodión Románovich Raskólnikov, un exestudiante de derecho, asesinó a una anciana usurera en su apartamento valiéndose de un hacha. Por las condiciones del cadáver se inculpó a un inocente que estaba cerca del lugar. ¿Qué principios físicos subyacen en estos sucesos relatados en la novela Crimen y Castigo (1866), de Fiódor Dostoyevski?

Recurriremos a la Ley de Enfriamiento, de Isaac Newton, y a los conceptos de trabajo mecánico y potencia, desarrollados durante la Revolución Industrial.

La dinámica, parte de la física que estudia el movimiento mecánico de los cuerpos, tiene por piedra angular las Tres Leyes de Newton, y éstas a su vez se sustentan en el concepto de fuerza. Las fuerzas se miden en Newtons, no en kilogramos, aunque ambas unidades estén relacionadas: una fuerza de un Newton es la que se necesita para levantar una manzana de aproximadamente 100 gramos.

La fuerza puede relacionarse con la distancia de la siguiente manera: si una persona empuja una caja cinco metros con una fuerza de 50 Newtons, ésta realiza un trabajo de 250 Joules (J); en cambio, si la empujara 100 metros, el trabajo realizado sería de cinco mil J. El trabajo mecánico se obtiene multiplicando la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

A su vez, el trabajo mecánico puede relacionarse con el tiempo: si la persona que empujó la caja realizando cinco mil J de trabajo lo hace en un tiempo de 100 segundos, desarrolla una potencia de 50 Watts; pero si lo hiciera en 200 segundos la potencia desarrollada sería de 25 Watts. La potencia se obtiene dividiendo el trabajo realizado entre el tiempo transcurrido.

Estas dos últimas cantidades (trabajo y potencia) son ampliamente utilizadas en la Termodinámica, área de la física en la que se ubica la Ley de Enfriamiento de Newton, que señala: 1) La temperatura de un cuerpo cambia rápidamente si la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y el ambiente es grande. 2) La temperatura del cuerpo decrece con el tiempo hasta igualarse con la del ambiente (siempre y cuando la temperatura del cuerpo sea mayor a la del ambiente).

Aunque esta ley es útil para estudiar objetos simples, el enfriamiento cadavérico (algor mortis) suele ser un proceso complejo, que depende de factores como edad, causa de muerte, condiciones ambientales, entre otros. A pesar de ello, diferentes modelos empleados en criminalística coinciden en que las primeras cinco horas después de la muerte, el descenso de temperatura es mínimo, y es hasta entre las cinco y las 13 horas cuando la temperatura disminuye alrededor de 1°C cada hora. Los cuerpos de Aliona Ivánovna (la usurera) y de su hermana estaban aún calientes cuando fueron hallados, lo cual indicaba que el crimen acababa de perpetrarse.

Un día antes del asesinato, Raskólnikov vio cómo un grupo de personas alcoholizadas subió a una carreta tirada por un caballo flaco y viejo. El dueño del animal y los tripulantes golpeaban violentamente a éste para que corriera, y cada vez iban subiendo más y más pasajeros a la carreta. Cuando el caballo cayó de cansancio, el cochero lo mató con una barra de hierro.

¿Qué ocurrió desde el punto de vista de la física? El conductor aumentó a golpes la potencia desarrollada por el caballo y lo hizo de dos formas distintas: al añadir más pasajeros aumentó el trabajo realizado por el animal y al obligarlo a que corriera se redujo el tiempo en que lo realizaba. James Watt obtuvo experimentalmente que un caballo puede desarrollar una potencia promedio de 746 Watts, (746 J de trabajo en un segundo). Esta unidad recibe el nombre de caballo de fuerza.

Pero la física no puede explicar por sí misma las cuestiones sociales de esta obra. Aunque la sociedad descrita por Dostoyevski es distinta a la nuestra, ambas poseen una característica esencial: ser sociedades divididas en clases sociales antagónicas. Todavía el burgués exige con el látigo al obrero, como el cochero al caballo, la realización de mayor trabajo en el menor tiempo posible. Todavía “los techos bajos y las paredes estrechas oprimen al espíritu y al corazón” (F. Dostoyevski).